(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームと前記アームを駆動させるアクチュエータとをそれぞれに有する３台のロボットアームと、
前記３台のロボットアームのそれぞれの先端部で支持される載置台と、
前記載置台に載置されたワークを前記載置台に固定するための固定具と、
前記アクチュエータそれぞれの動作を制御するコントローラと
を有すること、
前記３台のロボットアームは、それぞれ、基台に対して第１アクチュエータを介して回転可能に連結された第１構造材と、前記第１構造材に対して第２アクチュエータを介して旋回可能に連結された第２構造材と、前記第２構造材に対して第３アクチュエータを介して旋回可能に連結された第３構造材と、前記第３構造材に少なくとも１つの回転軸受を介して連結されて前記載置台に固定される連結部材とを有すること、および
３台のロボットアームのうちの一台のロボットアームの第１構造材および第２構造材の形状が、他の２台のロボットアームの第１構造材および第２構造材の形状を左右反転させた形状である鏡像関係となるように構成されることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記コントローラからの位置指令に基づいて駆動するサーボモータを有して構成され、
前記コントローラは、
前記３台のロボットアームの内の少なくとも１台の前記アクチュエータに予め教示された負荷量以上の負荷が加わるときは、前記位置指令に関わらず、前記サーボモータの回転を許容することによって前記アクチュエータの過負荷を防止する回転許容機能を有すること
を特徴とする請求項１に記載された位置決め装置。
【請求項３】
前記第３構造材の先端側は、回転軸方向の回転を許容する第１回転軸受を介して、該第３構造材に対して該第３構造材の延在方向に略沿うような軸を中心に回転する第４構造材に連結される請求項１または請求項２に記載された位置決め装置。
【請求項４】
前記第４構造材１４の先端側は、二股に分岐し、分岐したそれぞれの両端に第２回転軸受を介して、第５構造材を回転自在に支持する請求項３に記載された位置決め装置。
【請求項５】
前記第５構造材は第３回転軸受を介して前記連結部材に連結される請求項４に記載された位置決め装置。
【請求項６】
前記第２回転軸受の回転軸と第３回転軸受の回転軸とは互いに直交しており、第２回転軸受は旋回軸として回転を許容し、第３回転軸受は回転軸として回転を許容する請求項５に記載された位置決め装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された位置決め装置と、
前記位置決め装置により位置決めされたワークに対して加工作業を行う加工機と
を有することを特徴とする加工システム。
【請求項８】
長尺の素材の軸方向へ移動する高温部を部分的に形成するための高温部形成機構と、前記高温部を境として前記素材の一方の端部側を支持しながら移動する可動ローラダイスと、前記可動ローラダイスを二次元又は三次元の方向へ移動自在に支持する請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された位置決め装置とを備えることを特徴とする熱間加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より少ない費用で、且つ、より狭い設置範囲で構成される位置決め装置及び加工システムと、熱間加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工ワーク（以下、単に「ワーク」という。）を保持して、加工作業用のロボットに対してワークの位置や姿勢を最適化するための位置決め装置が、ロボット等を用いて組立や溶接等の加工作業を行なう際に、用いられることがある。【０００３】
この位置決め装置は、ワークの様々な箇所に対してより小さい作業スペース内で加工作業用のロボットを用いて加工作業を行うことを、可能にする。
ロボットの先端でワークを保持して、加工作業用のロボットに対してワークを位置決めしながら作業を行なうマスター/スレーブ型のロボットシステムが、この位置決め装置の一例として実用されている。【０００４】
ところが、ワークの重量が大きい場合には、大型で高出力のアクチュエータが位置決め装置に設けられる必要があり、位置決め装置の寸法が大きくなる。
このため、重量が大きいワークを複数のロボットで保持して、複数のロボットを協調制御することでワークを位置決めする技術が、特許文献１に提案されている。複数のロボットが共同して１つのワークを保持するため、各ロボットに求められる出力の低減が可能になる。このため、位置決め装置が、高可搬能力のロボットを単体で用いる場合よりも、低コスト、且つ、省スペース化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６０４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１により開示されるように、複数のロボットによってワークを支持すると、期待される位置に対してそれぞれのロボットの先端位置の誤差が、各ロボットの機構的な特性の違い等の種々の要因によって生じる。この誤差を完全に解消することは難しい。【０００７】
また、各ロボットの先端位置の誤差が生じると、意図しない応力が各ロボットで保持するワークに作用し、不良品の発生の一因にもなる。
本発明の目的は、ワークの重量が大きい場合にも、従来よりも、低コスト、省スペースかつ高精度で、ワークを位置決めすることができる位置決め装置及び加工システムと、この位置決め装置を用いた熱間加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る位置決め装置は、アームとアームを駆動させるアクチュエータとをそれぞれに有する３台のロボットアームと、３台のロボットアームのそれぞれの先端部で支持される載置台と、載置台に載置されたワークを載置台に固定するための固定具と、アクチュエータそれぞれの動作を制御するコントローラとを有すること、
３台のロボットアームは、それぞれ、基台に対して第１アクチュエータを介して回転可能に連結された第１構造材と、第１構造材に対して第２アクチュエータを介して旋回可能に連結された第２構造材と、第２構造材に対して第３アクチュエータを介して旋回可能に連結された第３構造材と、第３構造材に少なくとも１つの回転軸受を介して連結されて載置台に固定される連結部材とを有すること、および
３台のロボットアームのうちの一台のロボットアームの第１構造材および第２構造材の形状が、他の２台のロボットアームの第１構造材および第２構造材の形状を左右反転させた形状である鏡像関係となるように構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、アクチュエータは、コントローラからの位置指令に基づいて駆動するサーボモータを有して構成され、コントローラは、下記回転許容機能を有することが好ましい。
回転許容機能：３台のロボットアームのうちの少なくとも１台のアクチュエータに予め教示された負荷量以上の負荷が加わるときは、位置指令に関わらず、サーボモータの回転を許容することによってアクチュエータの過負荷を防止する機能。【００１１】
３台のロボットアームの内の１台のロボットアームが、その他のロボットアームに対して鏡像関係となるように構成される。ここで、「鏡像関係となる」とは、３台のロボットアームのうちの一台のロボットアームの第１構造材および第２構造材の形状が、他の二台のロボットアームの第１構造材および第２構造材の形状を左右反転させた形状であり、要するに、一台のロボットアームの第１構造材および第２構造材の形状が、他の二台のロボットアームの第１構造材および第２構造材の形状と、「右手」と「左手」の形状の関係にある。さらに換言すると、３台のロボットアームのうちの一台のロボットアームの形状は他の二台のロボットアームを鏡に映したときの形状となる。
【００１２】
例えば、後述する図１では、左下の第３ロボットアーム３だけが、第１構造材１１の右側に第２構造材１２が連結されるのに対し、第１ロボットアーム１および第２ロボットアーム２は、いずれも、第１構造材１１の左側に第２構造材１２が連結される。このように、第１ロボットアーム１〜第３ロボットアーム３のうちの第３ロボットアーム３の第１構造材１１および第２構造材１２の形状が、第１ロボットアーム１および第２ロボットアーム２の第１構造材１１および第２構造材１２の形状を左右反転させた形状であることによって、第３ロボットアーム３が第１ロボットアーム１および第２ロボットアーム２と接触しない範囲を大きく確保でき、載置台５の動作範囲を大きく確保することができる。【００１３】
また、本発明に係る加工システムは、上述した本発明にかかる位置決め装置と、位置決め装置により位置決めされたワークに対して加工作業を行う加工機とを有することを特徴とする。【００１４】
さらに、本発明は、長尺の素材の軸方向へ移動する高温部を部分的に形成するための高温部形成機構と、この高温部を境として素材の一方の端部側を支持しながら移動する可動ローラダイスと、可動ローラダイスを二次元又は三次元の方向へ移動自在に支持する上記の本発明に係る位置決め装置とを備えることを特徴とする熱間加工装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、３台のロボットアームでワークを分担して安定して支持するため、位置決めを行うワークの重量が大きい場合であっても、各ロボットアームのアクチュエータとしてより小型なものを用いることができるようになり、装置をより低コスト化及び省スペース化することができるとともに、３台のロボットアームが載置台を介してワークを位置決めするため、各ロボットアームの位置に誤差が生じた場合でも載置台が各ロボットアームの位置誤差に起因する応力を吸収し、ワークに過剰な応力が加わることを防止してより高い精度でワークの位置決めを行うことができる。【００１６】
このため、本発明に係る熱間加工装置によれば、可及的簡便かつ安価な位置決め装置によって、後述する可動ローラダイスを高い位置決め精度で位置決めしながら、広い動作範囲で位置決めすることができる。このため、本発明によれば、曲げ加工部材や剪断加工部材を高い寸法精度で、安価にかつ少ない設置スペースで、確実に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる加工システムの全体構成を模式的に示す上面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態にかかる位置決め装置を模式的に示す側面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態にかかる位置決め装置を一部省略し、一部透視して模式的に示す側面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態にかかるコントローラの機能構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図５は、国際公開第２００６／０９３００６号パンフレットにより開示された熱間加工装置を簡便に示す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  第１ロボットアーム
２  第２ロボットアーム
３  第３ロボットアーム
４  基台
５  載置台
６  固定具
７，８  加工用マニピュレータ（加工機）
９  コントローラ
１１  第１構造材
１２  第２構造材
１３  第３構造材
１４  第４構造材
１４Ａ  第１回転軸受（回転軸受）
１５  第５構造材
１５Ａ  第２回転軸受（回転軸受）
１６  連結部材
１６Ａ  第３回転軸受（回転軸受）
２１〜２３  アクチュエータ
３１  サーボ制御部
３２  回転許容制御部（回転許容機能）
３３  教示動作記憶部
４０  熱間加工装置
４１  鋼管
４１ａ  高温部
４２  支持機構
４３  送り機構
４４  可動ローラダイス
４５  加熱機構（誘導加熱コイル）
４６  水冷装置
４７  高温部形成機構
４８  曲げ加工部材又は剪断加工部材
１００  加工システム
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施形態１］
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態の加工システム１００は、第１ロボットアーム１、第２ロボットアーム２、第３ロボットアーム３の３台のロボットアームと、基台４と、載置台５と、固定具６と、２台の加工用マニピュレータ７、８（加工機）と、コントローラ９とを有する。
【００２０】
２台の加工用マニピュレータ７、８は、いずれも垂直多関節ロボットである。加工用マニピュレータ７、８は、その先端部に設けられたエンドエフェクタ（図示省略）を用いて、載置台５に固定されたワークＷに対して、協調して加工作業（溶接、ボルト締め、または組立等）を行う。
【００２１】
基台４は、平面視で略三角状（あるいは台形状）に形成され、フロア等の設置面に固定される。第１ロボットアーム１，第２ロボットアーム２及び第３ロボットアーム３は、それぞれ、略三角状の基台４の三つの頂点付近に据え付けられる。
【００２２】
載置台５は、金属板で形成される。載置台５は、後述するように、第１〜３ロボットアーム１〜３の先端部材である連結部材１６によって、下方から支持される。
ワークＷは、載置台５の上面に設けられた固定具６によって載置台５に固定される。固定具６は、ワークＷを載置台５に固定可能なものであればよく、特定の固定具には限定されない。
【００２３】
図２に示すように、第１ロボットアーム１、第２ロボットアーム２及び第３ロボットアーム３は、いずれも、第１構造材（アーム）１１、第２構造材（アーム）１２、第３構造材（アーム）１３、第４構造材１４、第５構造材１５、連結部材１６、第１回転軸受１４Ａ、第２回転軸受１５Ａ及び第３回転軸受１６Ａを備える。
【００２４】
図３に示すように、第１ロボットアーム１、第２ロボットアーム２及び第３ロボットアーム３は、いずれも、３個のアクチュエータ２１〜２３を内蔵する。各アクチュエータ２１〜２３は、中央部にケーブルを挿通可能な中空部を有する減速機一体型のサーボモータによって、構成される。各アクチュエータ２１〜２３は、それぞれケーブル（図示省略）を介してコントローラ９に接続される。
【００２５】
第４構造材１４、第５構造材１５は、必ず設ける必要があるものではなく、第３構造材１３が連結部材１６に直接接続されてもよい。
なお、図３では、第１ロボットアーム１についてのみアクチュエータ２１〜２３を示し、第２ロボットアーム２、第３ロボットアーム３についてアクチュエータ２１〜２３は省略しているが、第２ロボットアーム２、第３ロボットアーム３のいずれにも、第１ロボットアーム１と同様にアクチュエータ２１〜２３が内蔵されている。
【００２６】
第１ロボットアーム１、第２ロボットアーム２、第３ロボットアーム３は、後述するように第３ロボットアーム３が、第１ロボットアーム１及び第２ロボットアーム２に対して鏡像関係となるように構成されていることを除いて、同様に構成される。以降、第１ロボットアーム１の構成についてのみ詳細に説明する。なお、各ロボットアーム１〜３の基台４側を「基端側」と称し、各ロボットアーム１〜３の載置台５側を「先端側」と称する。
【００２７】
第１構造材１１は、基台４の上面にアクチュエータ２１を介して、上方に延びて設けられる。第１構造材１１の延在方向の軸は、アクチュエータ２１の駆動により基台４に対して、回転する（いわゆる回転軸である）。第１構造材１１の先端側は、アクチュエータ２２を介して第２構造材１２に連結される。アクチュエータ２２はいわゆる旋回軸であり、アクチュエータ２２の駆動により、第２構造材１２が第１構造材１１に対して旋回する。
【００２８】
第２構造材１２の先端側は、アクチュエータ２３を介して第３構造材１３に連結される。アクチュエータ２３も旋回軸であり、アクチュエータ２３の駆動により、第３構造材１３が第２構造材１２に対して旋回する。
【００２９】
第３構造材の先端側は、第１回転軸受１４Ａを介して第４構造材１４に連結される。第１回転軸受１４Ａは、いわゆる回転軸方向の回転を許容するものであり、第１回転軸受１４Ａの回転により、第４構造材１４が第３構造材１３に対して、第３構造材１３の延在方向に略沿うような軸を中心に回転する。
【００３０】
第４構造材１４の先端側は、二股に分岐しており、それぞれ両端に第２回転軸受１５Ａを介して第５構造材１５を回転自在に支持する。そして、第５構造材１５は第３回転軸受１６Ａを介して連結部材１６に連結される。なお、第２回転軸受１５Ａの回転軸と第３回転軸受１６Ａの回転軸とは互いに直交しており、第２回転軸受１５Ａは旋回軸として回転を許容し、第３回転軸受１６Ａは回転軸として回転を許容する。連結部材１６は、載置台５の下面にボルト等により固定される。
【００３１】
なお、図１〜図３に示すように、第３ロボットアーム３の第１構造材１１及び第２構造材１２の形状は、第１ロボットアーム１及び第２ロボットアーム２それぞれの第１構造材１１及び第２構造材１２の形状に対して左右対称形状となるように、形成される。第１ロボットアーム１及び第２ロボットアーム２を例えば「左手系」とすると、第３ロボットアーム３が「右手系」となるように、鏡像関係となっている。
【００３２】
コントローラ９は、記憶装置、電子演算器及び入力装置（いずれも図示省略）を有するコンピュータにより構成される。コントローラ９は、第１〜第３ロボットアーム１〜３及び２台の加工用マニピュレータ７、８に設けられたアクチュエータとケーブルにより接続される。コントローラ９は各アクチュエータに対してデータ通信可能である。
【００３３】
図４に示すように、コントローラ９は、機能構成としてサーボ制御部３１、回転許容制御部（回転許容機能）３２及び教示動作記憶部３３を有する。
教示動作記憶部３３には、図示省略の入力装置により予め入力された教示データ（第１〜第３ロボットアーム１〜３及び２台の加工用マニピュレータ７、８それぞれの動作経路を示す位置データの集合）が入力されている。
【００３４】
サーボ制御部３１は、教示動作記憶部３３に記憶された教示データと、各アクチュエータのサーボモータから入力される位置信号及び電流信号とに基づいて、位置フィードバックループ、速度フィードバックループ、電流フィードバックループ（トルクループ）を有するフィードバック制御を行い、各アクチュエータのサーボモータに演算周期毎に位置指令を送出する。
【００３５】
回転許容制御部３２は、第１〜第３ロボットアーム１〜３の姿勢情報（それぞれのアクチュエータの位置情報）に基づいて第１〜第３ロボットアーム１〜３のうちの１つを選択し、選択された第１〜第３ロボットアーム１〜３の各アクチュエータのサーボモータから入力される電流信号（トルク情報即ち負荷量）が予め設定された値よりも大きい場合には、サーボ制御部３１からの出力値に関わらず、各アクチュエータのサーボモータへの指令電流値を制限して、サーボモータの回転を許容することによって選択された第１〜第３ロボットアーム１〜３の各アクチュエータの過負荷を防止する回転許容機能を有する。
【００３６】
加工システム１００は、以上のように構成されているため、位置決めを行うワーク３の重量が大きい場合であっても、第１〜第３ロボットアーム１〜３で分担して支持することで各ロボットアームのアクチュエータとしてより小型かつ小出力のものを用いても、十分にワークＷの位置決めが可能となる。
【００３７】
これにより、第１〜第３ロボットアーム１〜３をより低コストで小型化することができる。また、第１〜第３ロボットアーム１〜３で直接ワークＷを保持することなく、載置台５及び固定具６を介してワークＷを位置決めするため、各ロボットアーム１〜３の連結部材１６の位置等に誤差（あるいは公差）が生じた場合であっても、小規模な誤差であれば、載置台５自体の変形や第１回転軸受１４Ａ、第２回転軸受１５Ａ及び第３回転軸受１６Ａの各ロボットアーム１〜３の先端側のそれぞれ３自由度の回転方向を許容することによって、どのような方向に対する位置の誤差量をある程度吸収できるので、ワークＷに位置誤差に起因する応力が加わることを大幅に抑制できる。
【００３８】
また、各ロボットアーム１〜３の連結部材１６の位置の誤差が比較的大きい場合であっても、回転許容制御部３２が、各ロボットアーム１〜３それぞれの姿勢に応じて選択したロボットアーム１〜３の各アクチュエータにかかる負荷予め教示された負荷量以上の負荷が加わったときには、位置指令に関わらず、サーボモータの回転を許容するので、載置台５や各ロボットアーム１〜３に課題な負荷がかかることが防止され、載置台５の過度な変形やこれによるワークＷへの応力負荷等を抑制することができ、より精度良くワークＷを位置決めすることができる。また、各ロボットアーム１〜３への過大な負荷を防止することができるので、各ロボットアーム１〜３への予期しない負担を回避することができる。
【００３９】
載置台５及びワークＷを３台のロボットアーム１〜３で支持するので、回転許容制御部３２により１台のロボットアームの出力が制限された場合であっても、残る２台のロボットアームによりワークＷを十分に支持することができる。
【００４０】
また、第１〜第３ロボットアーム１〜３はいずれも３自由度を有するので、例えば、直動式のパラレルリンク機構等と比較すると、載置台５の可動範囲を大きく確保することができる。
【００４１】
さらに、各ロボットアーム１〜３の第１構造材１１が三角状の基台４の３つの頂点近傍に設置されるとともに、ロボットアーム１、２とロボットアーム３とが鏡像関係となるように形成されるので、各ロボットアーム１〜３を折りたたんで載置台５を基台４の近傍まで下ろし際に、基台４の三角状の辺に沿って第１構造材１１及び第２構造材１２が位置することとなり、各ロボットアーム１〜３同士の干渉を回避できるとともに、各ロボットアーム１〜３の外側へのフットプリントを低減することができる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明に係る位置決め装置はこの実施の形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して適用可能である。
【００４３】
例えば、上述の実施の形態では、第１〜３ロボットアーム及び加工用マニピュレータを一体のコントローラで制御するものとして説明したが、コントローラは適宜別体として構成してもよい。また、例えば、サーボ制御のみを別体のコントローラで制御するなど、１のロボットアームを複数体のコントローラで制御するように構成してもよい。
【００４４】
［実施形態２］
図５は、国際公開第２００６／０９３００６号パンフレットにより開示された熱間加工装置４０を簡便に示す説明図である。
【００４５】
実施形態２では、熱間加工装置４０の可動ローラダイス４４を、実施形態１の位置決め装置により、設置位置を可変に支持する。このため、はじめに熱間加工装置４０を簡単に説明する。
【００４６】
熱間加工装置４０は、支持機構４２によりその軸方向へ移動自在に支持される鋼管４１を、上流側から下流側へ向けて、例えばボールネジを用いた送り機構４３により送る。そして、支持機構４２の下流で加熱機構（誘導加熱コイル）４５によって鋼管４１を部分的に焼入れが可能な温度域（Ａｃ３点以上）に急速に加熱するとともに、加熱機構４５の下流に配置される水冷装置４６から鋼管４１に冷却水を吹き付けて鋼管４１を急冷することによって、誘導加熱コイル４５による鋼管４１の加熱位置と冷却水の鋼管４１への吹き付け位置との間に、Ａｃ３点以上の温度の高温部４１ａを形成する。さらに、鋼管４１を送りながら支持可能であるロール対４４ａを少なくとも一組有する可動ローラダイス４４の位置を二次元又は三次元で変更することによって鋼管４１の高温部４１ａに曲げモーメント又は剪断モーメントを付与する。このようにして、熱間加工装置４０は、曲げ加工部材又は剪断加工部材４８を製造する。
【００４７】
すなわち、熱間加工装置４０は、長尺の素材である鋼管４１の軸方向へ移動する高温部４１ａを部分的に形成するための、支持機構４２、送り機構４３、加熱機構４５及び水冷機構４６からなる高温部形成機構４７と、高温部４１ａを境として鋼管４１の一方の端部側を支持しながら移動する可動ローラダイス４４と、可動ローラダイス４４を二次元又は三次元の方向へ移動自在に支持する実施形態１の位置決め装置とを備える。例えば、可動ローラダイス４４のケーシング（図示しない）を、実施形態１の位置決め装置の載置台５の上面に搭載し、適宜固定具６により所定の位置に固定設置すればよい。
【００４８】
なお、高温部４１ａを境として鋼管４１の他方の端部側に配置される送り機構４３として、例えばボールネジを用いた周知慣用の送り装置や産業用ロボットを用いることが例示される。また、実施の形態１により二次元又は三次元の方向へ移動自在に支持される可動ローラダイス４４は、その移動形態に応じて、鋼管４１の高温部４１ａに曲げモーメントや剪断モーメントを与えることができ、これにより、鋼管４１に曲げ加工や剪断加工を行うことができる。
【００４９】
熱間加工装置４０は、以上のように構成されているため、鋼管４１の重量が大きい場合であっても、第１〜第３ロボットアーム１〜３で分担して支持することで各ロボットアームのアクチュエータとしてより小型かつ小出力のものを用いても、十分に鋼管４１の位置決めが可能となる。
【００５０】
これにより、第１〜第３ロボットアーム１〜３をより低コストで小型化することができる。また、第１〜第３ロボットアーム１〜３で可動ローラダイス４４を保持することなく、載置台５及び固定具６を介して、可動ローラダイス４４を位置決めするため、各ロボットアーム１〜３の連結部材１６の位置等に誤差（あるいは公差）が生じた場合であっても、小規模な誤差であれば、載置台５自体の変形や第１回転軸受１４Ａ、第２回転軸受１５Ａ及び第３回転軸受１６Ａの各ロボットアーム１〜３の先端側のそれぞれ３自由度の回転方向を許容することによって、どのような方向に対する位置の誤差量をある程度吸収できるので、可動ローラダイス４４に位置誤差に起因する応力が加わることを大幅に抑制できる。
【００５１】
また、各ロボットアーム１〜３の連結部材１６の位置の誤差が比較的大きい場合であっても、回転許容制御部３２が、各ロボットアーム１〜３それぞれの姿勢に応じて選択したロボットアーム１〜３の各アクチュエータにかかる負荷予め教示された負荷量以上の負荷が加わったときには、位置指令に関わらず、サーボモータの回転を許容するので、載置台５や各ロボットアーム１〜３に課題な負荷がかかることが防止され、載置台５の過度な変形やこれによる可動ローラダイス４４への応力負荷等を抑制することができ、より精度良く可動ローラダイス４４を位置決めすることができる。また、各ロボットアーム１〜３への過大な負荷を防止することができるので、各ロボットアーム１〜３への予期しない負担を回避することができる。
【００５２】
載置台５及び可動ローラダイス４４を３台のロボットアーム１〜３で支持するので、回転許容制御部３２により１台のロボットアームの出力が制限された場合であっても、残る２台のロボットアームにより可動ローラダイス４４を十分に支持することができる。
【００５３】
また、第１〜第３ロボットアーム１〜３はいずれも３自由度を有するので、例えば、直動式のパラレルリンク機構等と比較すると、載置台５の可動範囲を大きく確保することができる。
【００５４】
さらに、各ロボットアーム１〜３の第１構造材１１が三角状の基台４の３つの頂点近傍に設置されるとともに、ロボットアーム１、２とロボットアーム３とが鏡像関係となるように形成されるので、各ロボットアーム１〜３を折りたたんで載置台５を基台４の近傍まで下ろし際に、基台４の三角状の辺に沿って第１構造材１１及び第２構造材１２が位置することとなり、各ロボットアーム１〜３同士の干渉を回避できるとともに、各ロボットアーム１〜３の外側へのフットプリントを低減することができる。
【００５５】
このようにして、熱間加工装置４０によれば、可及的簡便かつ安価な位置決め装置により可動ローラダイス４４を高い位置決め精度で位置決めしながら、広い動作範囲で位置決めすることができるので、曲げ加工部材又は剪断加工部材４８を高い寸法精度で、安価にかつ少ない設置スペースで、確実に製造することができる。
【００５６】
なお、鋼管４１における、可動ローラダイス４４を抜けた部分（以下、「先端側部分」という）の重量は加工の進展に伴って増加することに起因して、鋼管４１の高温部４１ａに曲げモーメントが作用して熱間加工後の鋼管４１が変形し、曲げ加工部材又は剪断加工部材４８の寸法精度が低下することを防止するために、先端側部分を適宜手段（以下、「変形抑制部材」という）によって支持することによって高温部４１ａに曲げモーメントが作用することを防止することが好ましい。このような変形抑制部材は、特定の部材に限定されるものではなく、鋼管４１の変形を抑制できる部材であれば如何なる部材であってよく、例えば適当な支持台や支持部材を用いればよいが、特に、所定の空間内を移動自在に設置されて鋼管４１の先端側部分を支持する汎用の産業用多関節ロボットを用いることが好ましい。
【図１】
0005499156.tif 000002
【図２】
0005499156.tif 000003
【図３】
0005499156.tif 000004
【図４】
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【図５】
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